CH717067A2 - Nivellierschuh, vorzugsweise für eine Werkzeugmaschine. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nivellierschuh (1) mit einer Grundplatte (2), einer vorzugsweise scheibenförmigen Tragplatte (3) für den zu nivellierenden Gegenstand und einer auf der Grundplatte (2) aufliegenden Verstellvorrichtung (4) zum Verstellen der Tragplatte in einer Höhenrichtung. Die Tragplatte (3) ist aussenseitig in einer Zentrierbohrung (5) eines auf der Grundplatte (2) befestigten robusten Gehäuses (6) geführt, das auch die Verstellvorrichtung (4) für die Tragplatte (3) mit enthält. Diese ist unterseitig auf einem seitlich bei den Stellkeilen (12, 13) der Verstellvorrichtung (4) geführten schlittenförmigen Träger (28) gehalten. Damit ist die Tragplatte (3), auf der die Werkzeugmaschine steht, auch unter der Wirkung hoher seitlicher Horizontalkräfte stets sicher geführt, weil die Robustheit des Gehäuses (6) stets einen dauerhaften Halt der Tragplatte (3) in der Zentrierbohrung (5) in horizontaler Richtung gewährleistet.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Nivellierschuh, für eine Werkzeugmaschine oder ähnlichem, mit einer Grundplatte, einer Tragplatte für den zu nivellierenden Gegenstand und einer auf der Grundplatte aufliegenden Verstellvorrichtung zum Verstellen der Tragplatte in einer quer zur Grundplatte verlaufenden Höhenrichtung.

[0002] Eine gattungsmässige Nivelliervorrichtung ist in der Druckschrift EP 1 236 006 B1 geoffenbart, die bekanntlich zum Höhenverstellen eines auf der Tragplatte lastenden Gegenstandes dienen, bis dieser eine ausgelotete Stellung erreicht hat. Sie zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die jeweilige Verstellvorrichtung mit zwei gleichzeitig auseinander zu oder voneinander weg beweglichen Stellkeilen versehen ist, so dass die Last des zu nivellierenden Gegenstands gleichmässig auf die beiden Stellkeile aufgeteilt wird. Die Vorrichtung hat ausserdem den Vorteil, dass die auf sie wirkenden Axialkräfte einander entgegenwirken, so dass für ihre Betätigungsmittel keine aufwendige Axiallagerung nötig ist.

[0003] Bei der bekannten Nivelliervorrichtung ist zum Zentrieren der Tragplatte eine in der Grundplatte rechtwinklig zur Basisfläche befestigte Zentrierhülse vorgesehen, auf welche die Tragplatte mit einer zentralen Bohrung verschiebbar aufgesetzt ist. Eine solche Zentrierung ist unter der Wirkung von Vertikalkräften stabil, wenn jedoch der Nivellierschuh durch Horizontalkräfte beansprucht wird, wie dies bei modernen Werkzeugmaschinen durch die schnelleren Vorschubbewegungen der Schlitten bzw. der Werkzeuge auftritt, entstehen bei diesem ungenügende Festigkeiten. Durch diese bei den Werkzeugmaschinen mehrachsig eingesetzten Werkzeuge und die immer schnelleren Bewegungen der Werkstücke an der Maschine entstehen neben den bekannten Kräften in Vertikalrichtung solche in Horizontalrichtung, die auf die Nivellierschuhe übertragen werden und ihre Stabilitäten in erheblichem Masse beeinträchtigen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und mit möglichst einfachen Mitteln einen Nivellierschuh der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch bei Auftreten von bedeutend grösseren Horizontalkräften im betrieblichen Zustand dauerhaft stabil ist.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein die Tragplatte aussenseitig in einer Zentrierbohrung führendes Gehäuse vorgesehen ist, welches auf der Grundplatte befestigt oder mit dieser verbunden ist.

[0006] Auf diese Weise wird die Tragplatte, auf der die Werkzeugmaschine steht, auch unter der Wirkung hoher seitlicher Horizontalkräfte stets sicher geführt, weil die Robustheit des Gehäuses stets einen dauerhaften Halt der Tragplatte in der Zentrierbohrung in horizontaler Richtung gewährleistet.

[0007] Mit dem Vorsehen dieses robusten kompakten Gehäuses kann der erfindungsgemässe Nivellierschuh sowohl herstellungstechnisch als auch hinsichtlich des Bearbeitungsumfanges sehr einfach gefertigt werden. Dieses Gehäuse erleichtert zudem die Montage und ermöglicht zudem eine leichtere Instandhaltung des Schuhs. Nebstdem ist auch die Verstellvorrichtung für die Tragplatte gut geschützt.

[0008] In Sinne einer möglichst hohen Robustheit des Gehäuses ist es gemäss der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse relativ dickwandig mit einer kasten- oder topfförmigen Ausbildung versehen ist.

[0009] Zur Erhöhung der Stabilität des Gehäuses ist es zweckmässig, dieses seitlich mit quer zur Verstellrichtung gerichteten Verstärkungsrippen zu versehen, welche vom oberen Gehäuseteil bis zur Grundplatte ragen, und zudem seine Seitenwände teils gegen oben hin schräg nach innen auszubilden.

[0010] Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass bei einem Nivellierschuh, dessen Verstellvorrichtung durch zwei gleichzeitig zu- oder voneinander weg bewegbare Stellkeile gebildet ist, die Tragplatte des Schuhs unterseitig auf einem seitlich bei beiden Stellkeilen geführten schlittenförmigen Träger gehalten ist, dessen Bauhöhe so dimensioniert ist, dass er bei weit auseinanderbewegten Stellkeilen die auf der Tragplatte lastenden Vertikalkräfte auf die Grundplatte des Nivellierschuhs voll überträgt. Auf diese Weise kann eine Entlastung der Stellkeile bewirkt werden.

[0011] Es ist im Sinne einer möglichst einfachen Bauweise vorteilhaft, wenn der schlittenförmige Träger ein U-förmiges Profil aufweist, das mit zwei seitlichen Führungsstegen und einem mittleren Stützrahmen für die Tragplatte des Nivellierschuhs versehen ist. Die Baulänge der Führungsstege ist vorzugsweise so bemessen, dass auch bei maximal auseinanderbewegten Stellkeilen diese seitlich noch mindestens teilweise von den Führungsstegen überlappt sind. Damit ist eine sichere Führung des schlittenförmigen Trägers auch in der Endposition der Stellkeile gewährleistet.

[0012] Die Erfindung sieht ausserdem vor, dass bei Nivellierschuhen, deren Stellkeile miteinander durch zwei in dem einen Stellkeil verschiebbar geführte und in dem anderen Stellkeil fest eingeschraubte Verbindungsschrauben verbunden sind, diese zwecks einer möglichst kompakten Bauweise parallel zueinander im Hohlraum des schlittenförmigen Trägers platziert sind.

[0013] In diesem Sinne sieht die Erfindung ebenfalls vor, dass bei Nivellierschuhen, die zwischen den Verbindungsschrauben mit einer Schraubenspindel zum Verstellen der Stellkeile mit zwei entgegengesetzte Steigungsrichtungen aufweisenden Gewindeteilen versehen sind, die Schraubenspindel in der mittleren Längsebene des Hohlraums des Trägers drehbar ist.

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemässen Nivellierschuh, in einer Explosionsansicht dargestellt; Fig. 2 einen Längsschnitt des Nivellierschuhs nach Fig. 1 im zusammengebauten Zustand; und Fig. 3 einen Horizontalschnitt des Nivellierschuhs nach Fig. 1.

[0015] Der Nivellierschuh 1 gemäss Fig. 1 bis Fig. 3 dient vornehmlich zum Ausloten von schweren Werkzeugmaschinen, wie Fräsmaschinen, Bohrwerke, spanabhebende Bearbeitungszentren etc., deren Arbeitsweise mit den sehr hohen Verschiebegeschwindigkeiten der Schlitten bzw. der Werkzeuge ein absolut stabiles Positionieren der Maschine auch beim Auftreten von Horizontalkräften ermöglicht.

[0016] Der Nivellierschuh 1 besteht im Wesentlichen aus einer Grundplatte 2, einer mit einem Träger 28 versehenen Tragplatte 3 und einer auf der Grundplatte 2 angeordneten Verstellvorrichtung 4 zum Verstellen der Tragplatte 3 in einer zur Ebene der Grundplatte 2 rechtwinkligen Höhenrichtung.

[0017] Erfindungsgemäss ist die Tragplatte 3 aussenseitig in einer Zentrierbohrung 5 eines auf der Grundplatte 2 befestigten robusten Gehäuses 6 geführt, in dem auch die Verstellvorrichtung 4 für die Tragplatte 3 enthalten ist.

[0018] Das Gehäuse 6 ist topfförmig und relativ dickwandig ausgebildet, wobei in seinen Längswänden 6" quer zur Verstellrichtung der Verstellvorrichtung 4 liegende Verstärkungsrippen 7 eingeformt sind, die vom oberen Gehäuseteil 6' bis zur Grundplatte 2 ragen. Zudem sind zumindest die Seitenwände des Gehäuses 6, die aussen beim Befestigungsflansch 10 ausgehen, gegen oben hin mit einigen Winkelgraden schräg nach innen gerichtet, so dass sich eine pyramidenförmige Struktur als Verstärkung des Gehäuses ergibt.

[0019] Seine Befestigung auf der Grundplatte 2 erfolgt mittels mehrerer Zylinderpassstifte 8 und Schrauben 9 um die Zentrierbohrung 5 und in den Eckzonen des sich auf der Unterseite des Gehäuses 6 erstreckenden Befestigungsflansches 10. Zwischen der Grundplatte 2 und dem Gehäuse 6 kann ferner optional eine Dichtung eingelegt sein.

[0020] Die Grundplatte 2 und je nach Kraftverhältnissen auch der Befestigungsflansch 10 des Gehäuses 6 könnten sich vorteilhaft in der Breite und/oder in der Länge über den seitlichen Aussenumfang des Gehäuses 6 hinaus erstrecken, damit sie durch zusätzliche Befestigungsmittel, wie Spannschrauben, mit dem Fundament oder dergleichen fixiert werden können, um höhere Horizontalkräfte vom Gehäuse 6 in das Bodenfundament zu übertragen.

[0021] Die Tragplatte 3 ist scheibenförmig mit einer runden Aussenform ausgebildet und sie ist vollumfänglich vom Gehäuse 6 mit der Zentrierbohrung 5 annähernd spielfrei umgeben.

[0022] Die Verstellvorrichtung 4 besteht ihrerseits im wesentlichen aus zwei im Gehäuse 6 gut geschützten Stellkeilen 12 und 13, die auf der Grundplatte 2 aufliegen und mit Auflageflächen 14, 15 für die Tragplatte 3 versehen sind. Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich, ist der hintere Stellkeil 13 mit einem vor dem Stellkeil 12 angeordneten Anschlag 16 mit durch den Stellkeil 12 gleitend geführten Verbindungsschrauben 17, 18 fest verbunden.

[0023] Zum Betätigen der Verstellvorrichtung 4 dient eine Schraubenspindel 19 mit zwei die gleiche Gewindesteigung, aber in entgegengesetzten Steigungsrichtungen ausgebildeten Gewindeteilen 20, 21, von denen der Gewindeteil 20 im Anschlag 16 und der Gewindeteil 21 im vorderen Stellkeil 12 eingeschraubt ist. Beim Drehen der Schraubenspindel 19 werden somit beide Stellkeile 12, 13 gleichzeitig aufeinander zu oder voneinander weg bewegt und bewirken damit, dass die Tragplatte 3 des Schuhs in Höhenrichtung mehr oder weniger stark verstellt wird. Die Schraubenspindel 19 ist in einer Bohrung 22 des Gehäuses 6 sicher geführt, wobei aus diesem ein sechskantiger Betätigungskopf 23 der Spindel herausragt, der mit einem Stellblech 24 zur Verstellsicherung der Schraubenspindel 19 zusammenwirkt. Zum Arretieren des Stellbleches 24 dient eine in die Grundplatte 2 befestigbare Schraube 25.

[0024] Gemäss Fig. 2 ist die Tragplatte 3 unterseitig kalottenförmig ausgestaltet, wobei die Neigung ihrer wirksamen Aussenfläche mit der Schräge der Keilflächen 14 und 15 übereinstimmt. Bei Belastung des Nivellierschuhs wird die auf die Tragplatte 3 wirkende Last gleichmässig auf beide Stellkeile 12 und 13 aufgeteilt, während die auf sie wirkenden Axialkräfte einander entgegenwirken und somit eine aufwendige Axiallagerung der Schraubenspindel 19 entbehrlich ist. Da die Tragplatte 3 aussenseitig vollumfänglich in der Zentrierbohrung 5 des robusten Gehäuses 6 geführt ist, ist der Nivellierschuh insgesamt sehr stabil gebaut und kann auch den Auswirkungen von Horizontalkräften standhalten.

[0025] Auf der Oberseite der Tragplatte 3 kann mindestens eine nicht näher dargestellte Distanzscheibe, deren Oberseite eine Auflagefläche für den zu nivellierenden Gegenstand bildet, aufgelegt werden. Zum Halten der Distanzscheibe auf der Tragplatte dienen ein Zentrierdorn 26, der primär aber für die horizontale Kraftübertragung von der Werkzeugmaschine in das Gehäuse 6 dient. Ferner ist eine Gewindebohrung 27 in der Tragplatte 3 für Montagezwecke vorgesehen.

[0026] Zum Steigern der Stabilität des Schuhs sitzt die Tragplatte 3 auf einem seitlich bei beiden Stellkeilen 12, 13 geführten schlittenförmigen Träger 28, dessen Bauhöhe so dimensioniert ist, dass er bei weit auseinander bewegten Stellkeilen 12, 13 die auf der Tragplatte 3 lastenden Vertikalkräfte auf die Grundplatte 2 des Schuhs voll überträgt. Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, hat der vorzugsweise einstückig hergestellte Träger 28 einschliesslich die Tragplatte 3 ein U-förmiges Profil mit zwei seitlichen Führungsstegen 29, 30 und einen mittleren Stützrahmen 31, auf dem die Tragplatte 3 folgt. Die Baulänge der Führungsstege 29, 30 ist so bemessen, dass auch bei maximal auseinanderbewegten Stellkeilen 12, 13 diese noch seitlich von den Führungsstegen mindestens teilweise überlappt sind. Damit ist sichergestellt, dass die Stellkeile 12, 13 den Träger 28 mit der Tragplatte 3 in der zentrierten Position zusammenhalten.

[0027] Zur kompakten Bauweise des Schuhs trägt bei, dass die Verbindungsschrauben 17, 18 parallel zueinander im Hohlraum 32 des Trägers 28 liegen, während die Schraubenspindel 19 der Verstellvorrichtung 4 in der mittleren Längsebene des Hohlraums 32 dazwischen liegt.

[0028] Die Wanddicken des Gehäuses 6 können je nach Baugrösse des Nivellierschuhs zwischen annähernd 5 und 20 Millimetern betragen und zur höheren Stabilität des Nivellierschuhs ist das Gehäuse 6 vorzugsweise aus Stahlguss, insbesondere Sphäroguss, hergestellt.

[0029] Die Erfindung ist mit dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ausreichend dargetan. Sie könnte aber noch durch andere Varianten veranschaulicht sein. Im Prinzip könnte das Gehäuse kastenförmig auch die Grundplatte, die Seitenwandung und eine auf der Oberseite befestigbare deckelartige Platte bilden, welche mit der Zentrierbohrung versehen wäre.

[0030] Selbstverständlich können ebenso die Verstellvorrichtung und die mit ihr zusammenwirkende Tragplatte wie auch das Gehäuse im Rahmen der Erfindung anders ausgestaltet sein.

[0031] Als zusätzliche Stabilitätserhöhung könnte eine Zentrierhülse axial durch die Tragplatte 3 bis in die Grundplatte 2 geführt und darin fixiert sein, dies analog wie die Zentrierhülse 30 gemäss der eingangs gewürdigten Druckschrift EP 1 236 006 B1.

[0032] In ähnlicher Weise könnte die Tragplatte und die Grundplatte zentral durchgebohrt sein, damit durch diese sogenannte Wellensteinschrauben durchführbar sind, die auf der Oberseite der Tragplatte angreifen und durch den Schuh auf bekannte Art im Fundament verankert werden und damit die Verspannkraft des Schuhs auf dem Fundament erhöhen.

[0033] Insbesondere die Grundplatte 2 könnte sich in der Breite und/oder in der Länge über den Aussenumfang des Gehäuses hinaus erstrecken, um diese zusätzlichen Verschraubungen der Grundplatte 2 mit dem Fundament oder dergleichen zu ermöglichen, um die höheren Horizontalkräfte vom Gehäuse durch diesen in den Boden zu übertragen.

[0034] Die Grundplatte könnte auf ihrer unteren Seite mit wenigstens einem Antirutschbelag und/oder einer Dämmungsplatte mit zentralem Dorn oder einer Verschraubung zur Verbindung des Schuhs an der Maschine versehen sein.

Claims (13)

1. Nivellierschuh, vorzugsweise für eine Werkzeugmaschine oder ähnlichem, mit einer Grundplatte (2), einer Tragplatte (3) für den zu nivellierenden Gegenstand und einer auf der Grundplatte (2) aufliegenden Verstellvorrichtung (4) zum Verstellen der Tragplatte (3) in einer quer zur Grundplatte (2) verlaufenden Höhenrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Tragplatte (3) aussenseitig in einer Zentrierbohrung (5) führendes Gehäuse (6) vorgesehen ist, welches auf der Grundplatte (2) befestigt oder mit dieser verbunden ist.

2. Nivellierschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) relativ dickwandig und topf- oder kastenförmig ausgebildet ist, sein oberer Gehäuseteil (6') mit der Zentrierbohrung (5) die Tragplatte (3) vorzugsweise vollumfänglich umgibt und im Gehäuse (6) auch die Verstellvorrichtung (4) für die Tragplatte (3) enthalten ist.

3. Nivellierschuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte (3) scheibenförmig mit einer runden, ovalen oder mehreckigen Aussenform und die Zentrierbohrung (5) des Gehäuses (6) entsprechend ausgebildet ist.

4. Nivellierschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) auf einem Fundament oder dergleichen aufliegt und durch mehrere Befestigungsmittel, vorzugsweise Spannschrauben, auf diesem fixierbar ist.

5. Nivellierschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (4) durch zwei zu- oder voneinander weg bewegbaren Stellkeilen (12, 13) gebildet ist, wobei die Tragplatte (3) unterseitig auf einem seitlich bei beiden Stellkeilen (12, 13) geführten schlittenförmigen Träger (28) gehalten ist, dessen Bauhöhe so dimensioniert ist, dass er bei weit auseinanderbewegten Stellkeilen die auf der Tragplatte (3) lastenden Vertikalkräfte auf die Grundplatte (2) des Nivellierschuhs überträgt.

6. Nivellierschuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der schlittenförmige Träger (28) ein U-förmiges Profil aufweist, das mit zwei seitlichen Führungsstegen (29, 30) und einem mittleren Stützrahmen (31) für die Tragplatte (3) versehen ist.

7. Nivellierschuh nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Baulänge der Führungsstege (29, 30) so bemessen ist, dass auch bei maximal auseinanderbewegten Stellkeilen (12, 13) diese seitlich noch mindestens teilweise von den Führungsstegen überlappt sind.

8. Nivellierschuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellkeile (12, 13) miteinander durch zwei in dem einen Stellkeil (12) verschiebbar geführte und in dem anderen Stellkeil (13) eingeschraubte Verbindungsschrauben (17, 18) verbunden sind, wobei die Verbindungsschrauben (17, 18) parallel zueinander im Hohlraum (32) des schlittenförmigen Trägers (28) platziert sind.

9. Nivellierschuh nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verbindungsschrauben (17, 18) eine Schraubenspindel (19) zum Verstellen der Stellkeile (12, 13) mit zwei entgegengesetzten Steigungsrichtungen aufweisenden Gewindeteilen (20, 21) vorhanden ist, wobei die Schraubenspindel (19) in der mittleren Längsebene des Hohlraums des Trägers (28) drehbar ist.

10. Nivellierschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) seitlich mit quer zur Verschieberichtung der Verstellvorrichtung (4) gerichteten Verstärkungsrippen (7) versehen ist, die vom oberen Gehäuseteil (6') bis zur Grundplatte (2) ragen, und/oder seine Seitenwände zumindest teils gegen oben hin schräg nach innen gerichtet sind.

11. Nivellierschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte und die Grundplatte vorzugsweise zentral durchgebohrt sind und eine Zentrierhülse axial durch die Tragplatte bis in die Grundplatte geführt ist.

12. Nivellierschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte und die Grundplatte vorzugsweise zentral durchgebohrt sind und ein Befestigungsmittel, wie eine Wellensteinschraube, durchführbar ist, die auf der Oberseite der Tragplatte angreift und im Fundament verankerbar ist.

13. Nivellierschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) vorzugsweise aus Stahlguss, insbesondere Sphäroguss hergestellt ist.